Submitted by Karin Goebel (karing@fiocruz.br) on 2014-11-26T11:59:33Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Sharon Martins_versão biblioteca.pdf: 5639087 bytes, checksum: d97ea2343abfd37c4cdfe4960a4df639 (MD5) / Approved for entry into archive by Karin Goebel (karing@fiocruz.br) on 2014-11-26T11:59:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Sharon Martins_versão biblioteca.pdf: 5639087 bytes, checksum: d97ea2343abfd37c4cdfe4960a4df639 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-26T11:59:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Sharon Martins_versão biblioteca.pdf: 5639087 bytes, checksum: d97ea2343abfd37c4cdfe4960a4df639 (MD5) Previous issue date: 2012 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Curitiba, PR, Brasil / Trypanosoma cruzi, o agente etiológico da doença de Chagas, é um organismoamplamente estudado devido a sua importância médica e também por possuircaracterísticas peculiares que o tornam um bom modelo de estudo para questõesbiológicas básicas. A repressão de RNAs mensageiros em grânulos citoplasmáticoscompostos de complexos mRNA-proteína (mRNPs) é uma importante via de regulaçãopós transcricional em eucariotos e, recentemente, foi demonstrado que grânulos deRNA estão presentes em T. cruzi. Alguns ortólogos de proteínas humanas envolvidasem mecanismos de regulação foram encontrados nestas estruturas e caracterizados,mas a função e composição de grânulos de mRNA neste modelo experimentalpermanecem desconhecidas. Em humanos e outros eucariotos, condições de estressecomo calor, radiação UV, presença de agentes citotóxicos ou deficiência de glucosepodem induzir a formação de grânulos de estresse, um tipo de estrutura citoplasmáticaenvolvida em repressão, separação e armazenamento de mRNA durante condiçõesadversas. Foram encontradas, em banco de dados de T. cruzi, três sequências deproteínas que possuem certa similaridade estrutural com as proteínas humanas TIA1 eTIAR. Os genes correspondentes foram clonados utilizando-se a tecnologia Gateway®,para a obtenção de proteínas recombinantes. As proteínas purificadas foram utilizadaspara produzir anticorpos policlonais em camundongos, os quais puderam elucidar alocalização celular e padrões de expressão destas proteínas durante o ciclo de vida doparasita. A caracterização destas proteínas pode ajudar a elucidar melhor osmecanismos de regulação pós transcricional em T. cruzi. / Trypanosoma cruzi, the etiological agent of Chagas’ disease, is an organism widely studied due to its medical importance and particular features that make it an alternative model for basic biological studies. Repression of messenger RNAs in cytoplasmic granules composed of mRNA-protein (mRNP) complexes is an important pathway of posttranscriptional regulation in eukaryotes, and recently was shown that mRNA granules are present in T. cruzi. A few orthologs of human proteins involved in mRNA metabolism were found and characterized on these structures, but the function and composition of mRNA granules in this organism remain unknown. In humans and other eukaryotes, stress conditions such as heat, UV radiation, presence of cytotoxic agents or glucose starvation can induce the formation of stress granules, cytoplasmic structures involved in mRNA repression, sorting and storage during adverse conditions. Three protein sequences that have a certain structural similarity with the human TIA1/TIAR proteins were found in the T. cruzi data bank. The genes encoding these three proteins were cloned using the Gateway® technology and the recombinant proteins were obtained. The purified proteins were used to produce polyclonal antibodies in mice and the cellular localization and expression patterns of these proteins during the parasite’s life cycle were performed. The characterization of these proteins can help to elucidate the mechanisms of posttranscriptional regulation in T. cruzi.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:04:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4595_1.pdf: 1938039 bytes, checksum: c4f93fc7a8d37e558b6625c6c70bbb3f (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O processo de fermentação alcoólica industrial é caracterizado por um intenso reciclo das células de leveduras, com constante exposição a baixos valores de pH tanto no mosto quanto no pré-fermentador. Isto induz um constante estresse ácido que leva a diminuição da viabilidade celular no processo. Este trabalho tem como objetivo o estudo dos fatores celulares responsáveis pela resistência ao estresse ácido a partir da identificação dos genes de Saccharomyces cerevisiae que respondem a este estresse e do isolamento e caracterização de mutantes resistentes a ácidos inorgânicos. Inicialmente a linhagem JP1 foi isolada do mosto de fermentação pela sua capacidade de dominância no processo fermentativo de diferentes destilarias. Esta linhagem apresentou a mesma resposta fenotípica às diferentes formas de estresse industrial (ácido e etanólico) que a linhagem comercial PE-2. As células da linhagem JP-1 foram posteriormente testadas para o crescimento celular e desempenho fermentativo em meio mineral acidificado e os resultados mostraram o baixo pH do meio não influenciou estes dois parâmetros. Adicionalmente, cerca de 1% dos genes da linhagem de laboratório JT-95 de S. cerevisiae apresentou modificação no padrão de expressão, sendo 35 genes reprimidos e 28 genes induzidos pelo ácido sulfúrico. Entretanto, não se observou uma relação direta entre o conjunto de genes modificados e os mecanismos conhecidos de resposta a estresse, o que sugere uma resposta multifatorial ao choque ácido em leveduras. E finalmente um mutante resistente a ácidos inorgânicos (sulfúrico e clorídrico) foi isolado a partir de células da linhagem JP-1. Este mutante foi capaz de crescer em meio ajustado para pH 2, mas semelhante ao parental não apresentou resistência a ácidos orgânicos (sorbato). Isto mostra que a resistência a estes dois tipos de ácidos deve ser mediada por mecanismos celulares diferentes. A análise de expressão gênica neste mutante deverá gerar informações mais precisas sobre este mecanismo de resistência

Submitted by FERNANDA DA SILVA VON PORSTER (fdsvporster@univates.br) on 2016-07-28T17:28:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2016AndressaDametto.pdf: 6437953 bytes, checksum: 108cd4db9bb8084327ccbeef547d5042 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Lisboa Monteiro (monteiro@univates.br) on 2016-08-30T11:50:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2016AndressaDametto.pdf: 6437953 bytes, checksum: 108cd4db9bb8084327ccbeef547d5042 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-30T11:50:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2016AndressaDametto.pdf: 6437953 bytes, checksum: 108cd4db9bb8084327ccbeef547d5042 (MD5) Previous issue date: 2016-07 / FAPERGS / O arroz é uma das culturas mais importantes do mundo. No entanto, sua produtividade é muito afetada por diferentes estresses abióticos, incluindo a baixa temperatura, que pode ser prejudicial durante todas as fases de desenvolvimento, desde a germinação até o enchimento dos grãos. Durante a germinação, os sintomas mais comuns dos danos provocados pela baixa temperatura são o atraso e a menor porcentagem de germinação das sementes. No sul do Brasil, a maioria das cultivares de arroz pertence à subespécie indica, que apresenta germinação lenta e não uniforme em baixas temperaturas, resultando em plantações irregulares. A fim de identificar e caracterizar novos genes envolvidos na tolerância ao frio durante a fase de germinação, foram realizadas análises transcricionais (RNAseq) de dois genótipos de arroz da subespécie indica (linhagens irmãs previamente identificadas como tolerante e sensível ao frio) sob tratamento com baixas temperaturas (germinação à 13°C por 7 dias). Foram detectadas 1.361 sequências diferencialmente expressas. Destas, 758 sequências (56%) mostraram-se mais expressas no genótipo tolerante ao frio, enquanto que 603 (44%) mostraram-se mais expressas no genótipo sensível ao frio. Análises posteriores por RT-qPCR de onze sequências selecionadas foram utilizadas para confirmar a elevada qualidade dos resultados do RNAseq. Este estudo revelou que vários processos são mais ativos no genótipo tolerante, incluindo taxas de divisão celular e de crescimento, integridade e extensibilidade da parede celular, absorção de água e capacidade de transporte de membrana, síntese de sacarose, geração de açúcares simples, insaturação de ácidos graxos de membrana, biossíntese de cera, capacidade antioxidante e sinalização por hormônios e Ca+2, levando à adaptação e tolerância ao frio. Por outro lado, o genótipo sensível ao frio responde à baixa temperatura aumentando a síntese de proteínas de choque térmico (HSPs) e deidrinas, além de apresentar uma maior taxa de degradação proteica via ubiquitina/proteassoma e biossíntese de poliaminas. Nossos resultados revelaram características de expressão gênica no processo de germinação sob condições de estresse à baixa temperatura que podem ser úteis em futuras abordagens biotecnológicas visando a tolerância ao frio em arroz. / Rice is one of the most important crops in the world. However, productivity is greatly affected by different abiotic stresses, including low temperature which can be harmful during all developmental stages of rice plants, from germination to grain filling. During germination, the most common symptoms of cold temperature damage are delayed and lower percentage of germination. In southern Brazil, most rice cultivars belong to indica subspecies, which present slow and not uniform germination under cold temperature, resulting in irregular crop establishment. In order to identify and characterize novel genes involved in rice cold tolerance during the germination stage, we used two indica rice genotypes (sister lines previously identified as cold-tolerant and cold-sensitive) in parallel transcriptomic analysis (RNAseq) under cold treatment (germination at 13 oC for 7 days). We detected 1,361 differentially expressed sequences. From these, 758 sequences (56%) showed higher expression in the coldtolerant genotype, while 603 (44%) showed lower expression in the cold-sensitive genotype. Further analysis by quantitative RT-PCR of eleven selected sequences was used to confirm the high-quality of RNAseq results. This study revealed that several processes are more active in the cold-tolerant genotype, including cell division and growth rates, cell wall integrity and extensibility, water uptake and membrane transport capacity, sucrose synthesis, generation of monosaccharides, unsaturation of membrane fatty acids, wax biosynthesis, antioxidant capacity, and hormone and Ca+2-signaling, which ultimately lead to cold adaptation and tolerance. On the other hand, the cold-sensitive cultivar responds to low temperature stress increasing the synthesis of heat shock proteins (HSPs) and dehydrins, along with enhanced ubiquitin/proteasome protein degradation pathway and polyamine biosynthesis. Our findings revealed the gene expression characteristics in the process of germination under low temperature stress conditions, and can be useful in future biotechnological approaches aiming to cold stress tolerance in rice.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:05:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DelanneCSSF_TESE.pdf: 5733269 bytes, checksum: db8ba3b543c1bd1c178d56cb6e6335bb (MD5) Previous issue date: 2011-09-08 / The sequencing of the genome of Chromobacterium violaceum identified one single circular chromosome of 4.8 Mb, in which approximately 40% of the founded ORFs are classified as hypothetical conserved or hypothetical. Some genic regions of biotechnological and biological interest had been characterized, e. g., environmental detoxification and DNA repair genes, respectively. Given this fact, the aim of this work was to identify genes of C. violaceum related to stress response, as the ones involved with mechanisms of DNA repair and/or genomic integrity maintenance. For this, a genomic library of C. violaceum was built in Escherichia coli strain DH10B (RecA-), in which clones were tested to UVC resistance, resulting in five candidates clones. In the PLH6A clone were identified four ORFs (CV_3721 to 3724). Two ORFs, CV_3722 and CV_3724, were subcloned and a synergic complementation activity was observed. The occurrence of an operon was confirmed using cDNA from C. violaceum in a RT-PCR assay. Further, it was observed the induction of the operon after the treatment with UVC. Thus, this operon was related to the stress response in C. violaceum. The mutagenesis assay with rifampicin after the treatment with UVC light showed high frequency of mutagenicity for the ORF CV_3722 (Pol III ? subunit). In this way, we propose that the C. violaceum ? subunit can act in DH10B in the translesion synthesis using Pol IV in a RecA independent-manner pathway. In growth curve assays other four clones (PLE1G, PLE7B, PLE10B and PLE12H) were able to complement the function at the dose 5 J/m2 and in mutagenicity assays PLE7B, PLE10B and PLE12H showed frequencies of mutation with significant differences upon the control (DH10B), demonstrating that in some way they are involved with the stress response in C. violaceum. These clones appear to be interrelated, probably regulated by a messenger molecule (eg., nucleotide c-di-GMP) and/or global regulatory molecule (eg., ?S subunit of RNA polymerase).The results obtained contribute for a better genetic knowledge of this specie and its response mechanisms to environmental stress. / O seq?enciamento do genoma da esp?cie Chromobacterium violaceum identificou um cromossomo simples circular de 4.8 Mb, no qual aproximadamente 40% das ORFs encontradas s?o classificadas como hipot?ticas conservadas ou hipot?ticas. Algumas regi?es g?nicas de interesse biotecnol?gico e biol?gico v?m sendo caracterizadas, como por exemplo, genes de detoxifica??o ambiental e genes de reparo de DNA, respectivamente. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi identificar genes de C. violaceum envolvidos com a resposta ao estresse, como por exemplo, mecanismos de reparo de DNA e/ou manuten??o da integridade gen?mica. Para tanto, foi constru?da uma biblioteca gen?mica de C. violaceum na cepa DH10B de Escherichia coli (RecA-), a qual foi testada para clones resistentes a UVC, resultando na sele??o de cinco clones candidatos. Foram identificadas quatro ORFs (CV_3721 a 3724) no clone PLH6A. Das quais, as ORFs CV_3722 e CV_3724, foram subclonadas e uma atividade sin?rgica de complementa??o foi observada. A ocorr?ncia de um operon foi confirmada usando cDNA de C. violaceum em ensaio de RT-PCR. Adicionalmente, foi observada a indu??o do operon ap?s tratamento com UVC, dessa forma, esse operon foi relacionado ? resposta ao estresse em C. violaceum. Ensaios de mutag?nese com rifampicina ap?s tratamento com luz UVC mostraram alta freq??ncia de mutagenicidade para a ORF CV_3722, subunidade ? da Polimerase III. Assim, propomos que esta subunidade de C. violaceum pode agir em DH10B na s?ntese transles?o utilizando Pol IV em uma via RecA independente. Em ensaios de viabilidade outros quatro clones (PLE1G, PLE7B, PLE10B e PLE12H) foram capazes de complementar a fun??o na dose de 5 J/m2. E em ensaios de mutagenicidade PLE7B, PLE10B e PLE12H apresentaram freq??ncias de muta??o com diferen?as significativas em rela??o ao controle (DH10B), demonstrando que de alguma forma eles est?o envolvidos na resposta ao estresse em C. violaceum. Estes clones parecem estar inter-relacionados, provavelmente, regulados por mol?cula mensageira (como o nucleot?deo c-di-GMP) e/ou mol?cula regulat?ria global (como a subunidade ?S da RNA Polimerase). Os resultados obtidos contribuem para um melhor conhecimento da gen?tica desta esp?cie e de seus mecanismos de resposta ao estresse ambiental. / 2020-01-01

Orientador: Paulo Arruda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T17:19:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kiyota_Eduardo_D.pdf: 12985637 bytes, checksum: 423c7614185847e8e3a4c43acbef92fe (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O amino ácido lisina é catabolizado em plantas e animais pela via da sacaropina. Nesta via, a lisina é convertida a ?-aminoadipato-?-semialdeído (AASA) pela ação da enzima bifuncional lisina-cetoglutarato redutase/sacaropina desidrogenase (LKR/SDH). O intermediário AASA é então convertido a ?-aminoadipato (AAA) pela enzima ?-aminoadipato-?-semialdeído desidrogenase (AASADH). A LKR/SDH já foi bem caracterizada em plantas e animais, mas a atividade enzimática bem como o possível papel fiiológico da AASADH ainda não foi demonstrada em plantas. A via da sacaropina, além do seu importante papel na regulação dos níveis de lisina, está também envolvida em processos de resposta a estresses. Este trabalho está dividido em dois capítulos. No capítulo I descrevemos a identificação do gene que codifica a AASADH em milho e a caracterização da atividade enzimática da enzima em endosperma imaturo de milho. Mostramos que a AASADH é codificada pelo gene Aldh7b1, um gene muito conservado em eucariotos. A enzima codificada pelo gene Aldh7b1 foi parcialmente purificada de endosperma imaturo de milho e através de eletroforese em condições denaturantes e cromatografia em coluna de gel filtração mostramos que a enzima, na sua forma nativa, apresenta-se como um tetrâmero constituído por quatro subunidades de 55 kDa. A AASADH isolada de endosperma imaturo de milho converte o semi-aldeido AASA em AAA. O produto da reação catalisada pela AASADH foi confirmado por cromatografia em camada delgada. No capítulo II discutimos o papel da via sacaropina no desenvolvimento da semente e na resposta de planas jovens de milho a estresses abióticos. As enzimas LKR/SDH e AASADH são co-expressos nas células das camadas da sub-aleurona do endosperma de milho nas fases intermediarias do desenvolvimento. No entanto, embora a proteína AASADH seja produzida no endosperma e no embrião de sementes imaturas e nos tecidos de plantas jovens, a proteína LKR/SDH é detectada unicamente nas células da sub-aleurona das sementes imaturas. A AASADH mostrou atividade máxima a pH 7,4 e Kms para AASA e NAD+ na ordem de micromolar. Em endosperma imaturo a via da sacaropina é induzida por lisina e reprimida por estresse salino, enquanto prolina e ácido pipecólico são significativamente reprimidos por lisina. Em coleóptiles jovens as enzimas LKR/SDH e AASADH são induzidas transcricionalmente por estresses salino, osmótico e oxidativo, mas enquanto que a proteína AASADH acumula nos tecidos sob estresse, a proteína LKR/SDH não é detectada. Nossos resultados indicam que os genes que codificam as enzimas LKR/SDH e AASADH são co-expressos a nível transcricional, mas não a nível traducional. A ausência da proteína LKR/SDH em plantas jovens sob estresses e os altos níveis do seu transcrito serem detectados mostra um desacoplamento transcrição/tradução que podem ter consequências regulatórias ainda desconhecidas / Abstract: Lysine is catabolized in developing plant tissues through the saccharopine pathway. In this pathway, lysine is converted into ?-aminoadipate-?-semialdehyde (AASA) by the bifunctional enzyme lysine-ketoglutarate reductase/saccharopine dehydrogenase (LKR/SDH). AASA is then converted into ?-aminoadipate (AAA) by aminoadipic semialdehyde dehydrogenase (AASADH). LKR/SDH was characterized in higher eukaryotes, but AASADH has not been demonstrated in plants. Furthermore, studies have shown that besides the degradation of lysine, the saccharopine pathway is involved in stress response processes in plants, animals and bacteria. This work was divided into two chapters. Chapter I describes the identification of the gene encoding AASADH and the partial purification and characterization of the enzyme from developing maize endosperm. The enzyme AASADH is encoded by the Aldh7b1 gene, a gene highly conserved among eukaryotes. The enzyme partially purified from developing endosperm and analyzed by SDS-PAGE and gel filtration chromatography behaved, in its native form, as a tetramer constituted by four monomers of 55 kDa. The enzymatic convertion of AASA into AAA was verified by thin layer chromatography. In Chapter II the role of the saccharopine pathway in seed development and stress responses is discussed. LKR/SDH and AASADH are co-expressed in the sub-aleurone cell layers of the developing endosperm; however, although AASADH protein is produced in reproductive and vegetative tissues, the LKR/SDH protein is detectable only in the developing seeds. AASADH showed an optimum pH of 7.4 and Kms for AASA and NAD+ in the micromolar range. In the developing endosperm the saccharopine pathway is induced by exogenous lysine and repressed by salt stress, whereas proline and pipecolic acid synthesis are significantly repressed by lysine. In young coleoptiles the LKR/SDH and AASADH transcriptions are induced by abiotic stress, but while the AASADH protein accumulates in stressed tissues, LKR/SDH does not. Our results indicate that the genes encoding the LKR/SDH and AASADH enzymes are co-expressed at the transcriptional level, but not the translational level. The absence of LKR/SDH protein in young plants under stress despite of the high levels of transcripts being detected suggests a decoupling transcription/translation that may have regulatory consequences yet unknown / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2018-05-25T12:11:00Z No. of bitstreams: 2 Waleska Yana Lazaretti.pdf: 953419 bytes, checksum: 36f62c7ad6ece04a0ae6842c9d0df45c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-25T12:11:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Waleska Yana Lazaretti.pdf: 953419 bytes, checksum: 36f62c7ad6ece04a0ae6842c9d0df45c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-03-08 / Acinetobacter baumannii (A. baumannii) is an important opportunistic, Gram-negative pathogen responsible for severe nosocomial infections such as pneumonia, septicemia, urinary tract infections and meningitis. Strains of A. baumannii have been identified in an endemic and epidemic manner in hospitals, being verified the occurrence of multiresistant strains in these environments, with important ability to adapt to selective changes and environmental pressures. Furthermore, multidrug resistance to antibiotics has been continuously studied because it is a global public health problem, resulting in failure of therapy, prolongation of hospitalization, increase of mortality and morbidity rates, and increase in the financial costs of treatment. This pathogen has varied strategies involved with antimicrobial resistance, but it is known that the bacteria are able to respond to unfavorable conditions in the medium through the rapid expression of heat shock proteins (HSP) and also appear to be involved with the stress response caused by the presence of antibiotics. Among the HSPs is ClpB, an ATP-dependent molecular chaperone belonging to the HSP100 family that is associated with several cellular activities, with the remarkable ability to rescue proteins damaged by stress. The objective of this work was to investigate the role of the clpB gene responsible for the coding of a heat shock protein through qPCR in response to stress generated by thermal shock and antibiotics in cells of a multidrug resistant strain of A. baumannii (RS4). Tests performed included analysis of the structure of the clpB gene with bioinformatics tools and analysis of the expression of the same gene by qRT-PCR in response to exposure to heat shock and subinhibitory concentrations of the following antibiotics: ampicillin (30 g mL-1 ), amoxicillin + sulbactam (12 g mL-1), cefepime (30 g mL-1), sulfamethoxazole + trimethoprim (120/8 g mL-1) and meropenem (18 g mL-1).The analysis of the qPCR results showed a transient increase in the induction of the clpB gene in the different treatments used in this study and repression of mRNA-clpB in the presence of cefepime. In addition, in the presence of ampicillin and amoxicillin associated with sulbactam the increase in mRNA-clpB synthesis was around 1.4 times higher after 20 min of incubation with the antibiotics than in the complete absence of the antibiotics. Surprisingly, in the presence of meropenen the induction of mRNA-clpB expression was more than 30-fold higher after 10 minutes of incubation with the antibiotic and more than 8-fold higher in the presence of sulfamethoxazole associated with trimetropin. These data suggest that A. baumannii through thermal stress and antibiotic exposure, adjusts transcription levels of gene clpB allowing the bacterium to survive unfavorable conditions of the medium. Consequently, it can be stated that the protein encoded by the clpB gene is an important virulence factor in response to antibiotics in this pathogen. / Acinetobacter baumannii (A. baumannii) é um importante patógeno oportunista, Gram-negativo e responsável por infecções nosocomiais severas como pneumonias, septicemias, infecções urinárias e meningites. Cepas de A. baumannii têm sido identificadas de maneira endêmica e epidêmica nos hospitais, sendo verificada a ocorrência de cepas multirresistentes nesses ambientes, com importante habilidade de adaptação a mudanças seletivas e pressões ambientais. Ainda, a multirresistência a antibióticos vem sendo estudada continuamente, por se tratar de um problema de saúde pública global, resultando em falha na terapia, no prolongamento da internação hospitalar, no aumento das taxas de mortalidade e morbidade e na elevação dos custos financeiros do tratamento. Esse patógeno possui estratégias variadas envolvidas com a resistência aos antimicrobianos, porém, sabe-se que as bactérias apresentam habilidade de responder a condições desfavoráveis do meio em que se encontram por meio da rápida expressão de proteínas de choque térmico (HSP) e parecem também estar envolvidas com a resposta a estresse causado pela presença de antibióticos. Dentre as HSPs, está a ClpB, chaperone molecular dependente de ATP, pertencente à família HSP100 que está associada a diversas atividades celulares, com a capacidade notável para resgatar proteínas danificadas pelo estresse. O objetivo deste trabalho foi investigar o papel do gene clpB em resposta a estresse gerado por choque térmico e antibióticos em células de uma cepa multirresistente de A. baumannii (RS4). Os testes realizados englobaram análise da estrutura do gene clpB com ferramentas de bioinformática e análise da expressão do mesmo gene por qRT-PCR em resposta à exposição a choque térmico e a concentrações subinibitórias dos seguintes antibióticos: ampicilina (30 g mL-1), amoxacilina+ sulbactam (12 g mL-1), cefepime (30 g mL-1), sulfametoxazol + trimetoprima (120/8 g/mL-1) e meropenem (18 g mL-1). Os resultados apontados por análise de bioinformática sugerem uma conservação da estrutura global de ClpB dentro do gênero Acinetobacter sp. A análise dos resultados de qPCR evidenciou aumento transitório na indução do gene clpB nos diferentes tratamentos utilizados neste estudo e repressão do mRNA-clpB na presença de cefepime. Em adição, tanto na presença de ampicilina como de amoxicilina associada à sulbactam o aumento na síntese de mRNA-clpB foi em torno de 1,4 vezes superior após 20 min de incubação com os antibióticos do que na completa ausência dos antibióticos. Surpreendentemente, na presença de meropenen, a indução da expressão do mRNA-clpB foi mais que 30 vezes superior após 10 minutos de incubação com o antibiótico e mais que 8 vezes superior na presença de sulfametoxaxol associado à trimetropina. Esses dados sugerem que A. baumannii, mediante estresse térmico e exposição a antibióticos, ajusta os níveis de transcrição do gene clpB, permitindo que a bactéria sobreviva a condições desfavoráveis do meio. Consequentemente, pode-se afirmar que a proteína codificada pelo gene clpB figura como importante fator de virulência em resposta a antibióticos neste patógeno.

O choque frio em bactérias causa a indução de proteínas de choque frio de baixo peso molecular (CSPs), que desestabilizam estruturas secundárias do mRNA, permitindo sua tradução. Caulobacter crescentus possui quatro genes codificando CSPs: cspA e cspB são induzidos sob choque frio, e cspC e cspD, na fase estacionária. Neste trabalho, foi determinada uma nova seqüência para o gene cspC, revelando que a proteína CspC possui dois domínios CSD, como CspD. O mutante nulo para cspC apresentou sensibilidade em baixa temperatura e menor viabilidade em fase estacionária, com alterações na morfologia. A região regulatória foi mapeada por fusões de transcrição, e uma região ativadora da expressão foi identificada, mostrando uma regulação transcricional. Algumas condições nutricionais que disparam a indução do gene foram determinadas, indicando que sua expressão é influenciada pela ausência de glicose no meio, mas não pela ausência de nitrogênio. Este perfil de indução não depende da região ativadora, que, por sua vez, é necessária para os máximos níveis de expressão. / The cold shock response in bacteria involves the expression of cold shock proteins (CSPs), which destabilize secondary structures on mRNAs, allowing their translation. Caulobacter crescentus possesses four genes encoding CSPs: cspA and cspB are induced upon cold shock, while cspC and cspD are induced at stationary phase. In this work, a new sequence for the coding region of the cspC gene was determined, revealing that CspC contains two cold shock domains, like CspD. A null cspC mutant was sensitive to low temperature, presented reduced viability at stationary phase, and altered morphology. The regulatory region of cspC was mapped by transcriptional fusions, identifying a region responsible for activation of cspC expression, suggesting a transcriptional regulation. Some nutritional conditions triggering cspC induction were determined, indicating that its expression is influenced by glucose starvation, but not by nitrogen starvation. This expression profile was not dependent on the activation region, which, in turn, was required for maximum levels of expression.

O Diabetes Mellitus tipo 1 (DM1) resulta de um ataque autoimune contra as células pancreáticas, extinguindo a produção de insulina e levando à hiperglicemia. Evidências indicam uma associação entre o estresse oxidativo (que pode causar danos no DNA) e o DM1, sendo que apenas alguns trabalhos da literatura relataram a expressão de genes relacionados à respostas ao estresse oxidativo e reparo do DNA em DM1. Ainda, os microRNAs (reguladores pós-transcricionais da expressão gênica) estão envolvidos em vários processos biológicos e condições patológicas, mas informação sobre a expressão dos microRNAs em DM1 ainda é escassa. A fim de proporcionar um melhor entendimento sobre as vias de regulação de genes participantes de processos biológicos relevantes para o DM1, o presente estudo consistiu em analisar os perfis de expressão gênica (método de microarranjos) de microRNAs e de mRNAs (bem como de algumas proteínas) provenientes de células mononucleares do sangue periférico (PBMCs, do inglês peripheral blood mononuclear cells) de pacientes DM1 (n=19) em comparação com indivíduos sadios não diabéticos (n=11), dando maior enfoque a genes associados à resposta ao estresse oxidativo e reparo do DNA. Os resultados de expressão obtidos pelo método de microarranjos apontaram 44 microRNAs diferencialmente expressos (35 induzidos e nove reprimidos) nos pacientes DM1 e esses microRNAs apresentaram grande especificidade ao estratificar pacientes DM1 dos controles, incluindo hsa-miR-101, hsa-miR148a, hsa-miR-27b e hsa-miR-424, cujos dados de expressão foram confirmados por qRT-PCR. A análise funcional dos genes-alvo dos microRNAs, tanto dos induzidos quanto dos reprimidos, apontou 22 e 12 vias KEGG significativamente enriquecidas, respectivamente, incluindo vias relacionadas ao câncer. Com relação à análise de expressão de mRNAS, 277 genes diferencialmente expressos foram identificados nos pacientes DM1, sendo que 52% deles são potenciais alvos dos microRNAs diferencialmente expressos nos pacientes DM1. Dentre esses alvos foram encontrados genes candidatos ao desenvolvimento da doença, assim como genes implicados nos processos biológicos resposta ao estresse oxidativo e reparo do DNA, como UCP3, PTGS2, ATF3, FOSB, DUSP1 e TNFAIP3, cujos dados de expressão foram confirmados por qRT-PCR. Já a análise de grupos gênicos identificou 49 e 55 grupos gênicos significativamente expressos e enriquecidos em pacientes DM1, respectivamente, destacando-se vias relacionadas à sinalização apoptótica, resposta ao hidroperóxido, reparo do DNA por recombinação homóloga e resposta ao estresse do retículo endoplasmático. Quanto aos dados de expressão proteica (western blotting), PTGS2 e ATF3 não apresentaram níveis de expressão detectáveis em nenhum dos dois grupos estudados, enquanto que para DUSP1 não foi observada diferença estatisticamente significativa entre os grupos, apesar de os três genes se apresentarem induzidos em pacientes DM1. Os resultados do ensaio do gene repórter da luciferase demonstraram a ocorrência da interação entre hsa-miR-148a e DUSP1 em meio celular. Essa evidência aliada aos dados de western blotting, sugerem a possibilidade de hsa-miR-148a atuar na repressão traducional de DUSP1. Em conjunto, os resultados do presente estudo indicaram perfis distintos de expressão de microRNAs e mRNAs em PBMCs de pacientes DM1 comparados a indivíduos sadios, sendo que adicionalmente, dados inéditos relacionados à interação microRNAs-mRNAs em DM1 foram obtidos, principalmente associados à resposta ao estresse oxidativo e reparo do DNA, sugerindo um distúrbio na rede microRNA-alvo em pacientes DM1. / Type 1 Diabetes Mellitus (T1DM) results from an autoimmune attack against the pancreatic cells, ceasing insulin production, which causes hyperglycemia. Although associations between oxidative stress, which can cause DNA damage, and T1DM have been demonstrated, only a few studies have reported differential expression of genes associated with response to oxidative stress and DNA repair in T1DM patients. Moreover, microRNAs (post-transcriptional regulators of gene expression) are implicated in many biological processes and pathological conditions; however, only scarce information is available in the literature concerning the expression of microRNAs in T1DM. In order to better understand the regulatory pathways involved in biological processes that are relevant to T1DM, we aimed to investigate the microRNA and mRNA transcriptional expression profiles by microarray analysis (as well as expression of selected proteins) in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) from T1DM patients (n=19) compared with healthy non-diabetic individuals (n=11), emphasizing genes related to response to oxidative stress and DNA repair. Microarray expression results indicated 44 differentially expressed microRNAs (35 up- and nine down-regulated) in T1DM patients, with those microRNAs possessing a discriminatory power to clearly stratify the patients from the controls, including hsa-miR-101, hsa-miR148a, hsa-miR-27b, and hsa-miR-424, whose expression data were confirmed by qRT-PCR. Functional annotation analysis performed on the predicted targets of the differentially expressed microRNAs pointed 22 and 12 annotated KEGG pathways for the overexpressed and repressed microRNAs, respectively, many of them related to cancer. Regarding mRNA microarray results, we detected 277 differentially expressed genes in T1DM patients, with 52% of them being potential targets of the differentially expressed microRNAs in T1DM patients. Among these targets, we identified candidate genes for T1DM as well as genes involved in the biological processes response to oxidative stress and DNA repair, such as UCP3, PTGS2, ATF3, FOSB, DUSP1 and TNFAIP3, whose expression data were confirmed by qRT-PCR. Furthermore, out of the 49 and 55 significantly expressed/enriched gene sets in T1DM patients, respectively, five pathways related to apoptotic signaling, response to hydroperoxide, DNA repair via homologous recombination, and response to endoplasmic reticulum stress were of interest for the present work. Concerning protein expression results (western blotting), PTGS2 and ATF3 expression was not detected for either the patient or the control group, while significant difference in DUSP1 expression was not observed between the two groups, although the corresponding mRNAs of those genes were found induced. Regarding the luciferase assay, our results demonstrated that the interaction between hsa-miR-148a and DUSP1 occurs in the cellular milieu. Therefore, these findings together with those western blotting results suggest that hsa-miR-148a could play a role in DUSP1 translational repression. Altogether, our results indicate distinctive microRNA and mRNA expression profiles in PBMCs from T1DM patients relative to healthy non-diabetic individuals. Furthermore, we have provided novel data regarding microRNA-mRNA interactions in T1DM, in particular involving genes associated with response to oxidative stress and DNA repair, suggesting a perturbation in the microRNA-target network in T1DM patients.

O choque frio em bactérias causa a indução de proteínas de choque frio de baixo peso molecular (CSPs), que desestabilizam estruturas secundárias do mRNA, permitindo sua tradução. Caulobacter crescentus possui quatro genes codificando CSPs: cspA e cspB são induzidos sob choque frio, e cspC e cspD, na fase estacionária. Neste trabalho, foi determinada uma nova seqüência para o gene cspC, revelando que a proteína CspC possui dois domínios CSD, como CspD. O mutante nulo para cspC apresentou sensibilidade em baixa temperatura e menor viabilidade em fase estacionária, com alterações na morfologia. A região regulatória foi mapeada por fusões de transcrição, e uma região ativadora da expressão foi identificada, mostrando uma regulação transcricional. Algumas condições nutricionais que disparam a indução do gene foram determinadas, indicando que sua expressão é influenciada pela ausência de glicose no meio, mas não pela ausência de nitrogênio. Este perfil de indução não depende da região ativadora, que, por sua vez, é necessária para os máximos níveis de expressão. / The cold shock response in bacteria involves the expression of cold shock proteins (CSPs), which destabilize secondary structures on mRNAs, allowing their translation. Caulobacter crescentus possesses four genes encoding CSPs: cspA and cspB are induced upon cold shock, while cspC and cspD are induced at stationary phase. In this work, a new sequence for the coding region of the cspC gene was determined, revealing that CspC contains two cold shock domains, like CspD. A null cspC mutant was sensitive to low temperature, presented reduced viability at stationary phase, and altered morphology. The regulatory region of cspC was mapped by transcriptional fusions, identifying a region responsible for activation of cspC expression, suggesting a transcriptional regulation. Some nutritional conditions triggering cspC induction were determined, indicating that its expression is influenced by glucose starvation, but not by nitrogen starvation. This expression profile was not dependent on the activation region, which, in turn, was required for maximum levels of expression.

O Diabetes Mellitus tipo 1 (DM1) resulta de um ataque autoimune contra as células pancreáticas, extinguindo a produção de insulina e levando à hiperglicemia. Evidências indicam uma associação entre o estresse oxidativo (que pode causar danos no DNA) e o DM1, sendo que apenas alguns trabalhos da literatura relataram a expressão de genes relacionados à respostas ao estresse oxidativo e reparo do DNA em DM1. Ainda, os microRNAs (reguladores pós-transcricionais da expressão gênica) estão envolvidos em vários processos biológicos e condições patológicas, mas informação sobre a expressão dos microRNAs em DM1 ainda é escassa. A fim de proporcionar um melhor entendimento sobre as vias de regulação de genes participantes de processos biológicos relevantes para o DM1, o presente estudo consistiu em analisar os perfis de expressão gênica (método de microarranjos) de microRNAs e de mRNAs (bem como de algumas proteínas) provenientes de células mononucleares do sangue periférico (PBMCs, do inglês peripheral blood mononuclear cells) de pacientes DM1 (n=19) em comparação com indivíduos sadios não diabéticos (n=11), dando maior enfoque a genes associados à resposta ao estresse oxidativo e reparo do DNA. Os resultados de expressão obtidos pelo método de microarranjos apontaram 44 microRNAs diferencialmente expressos (35 induzidos e nove reprimidos) nos pacientes DM1 e esses microRNAs apresentaram grande especificidade ao estratificar pacientes DM1 dos controles, incluindo hsa-miR-101, hsa-miR148a, hsa-miR-27b e hsa-miR-424, cujos dados de expressão foram confirmados por qRT-PCR. A análise funcional dos genes-alvo dos microRNAs, tanto dos induzidos quanto dos reprimidos, apontou 22 e 12 vias KEGG significativamente enriquecidas, respectivamente, incluindo vias relacionadas ao câncer. Com relação à análise de expressão de mRNAS, 277 genes diferencialmente expressos foram identificados nos pacientes DM1, sendo que 52% deles são potenciais alvos dos microRNAs diferencialmente expressos nos pacientes DM1. Dentre esses alvos foram encontrados genes candidatos ao desenvolvimento da doença, assim como genes implicados nos processos biológicos resposta ao estresse oxidativo e reparo do DNA, como UCP3, PTGS2, ATF3, FOSB, DUSP1 e TNFAIP3, cujos dados de expressão foram confirmados por qRT-PCR. Já a análise de grupos gênicos identificou 49 e 55 grupos gênicos significativamente expressos e enriquecidos em pacientes DM1, respectivamente, destacando-se vias relacionadas à sinalização apoptótica, resposta ao hidroperóxido, reparo do DNA por recombinação homóloga e resposta ao estresse do retículo endoplasmático. Quanto aos dados de expressão proteica (western blotting), PTGS2 e ATF3 não apresentaram níveis de expressão detectáveis em nenhum dos dois grupos estudados, enquanto que para DUSP1 não foi observada diferença estatisticamente significativa entre os grupos, apesar de os três genes se apresentarem induzidos em pacientes DM1. Os resultados do ensaio do gene repórter da luciferase demonstraram a ocorrência da interação entre hsa-miR-148a e DUSP1 em meio celular. Essa evidência aliada aos dados de western blotting, sugerem a possibilidade de hsa-miR-148a atuar na repressão traducional de DUSP1. Em conjunto, os resultados do presente estudo indicaram perfis distintos de expressão de microRNAs e mRNAs em PBMCs de pacientes DM1 comparados a indivíduos sadios, sendo que adicionalmente, dados inéditos relacionados à interação microRNAs-mRNAs em DM1 foram obtidos, principalmente associados à resposta ao estresse oxidativo e reparo do DNA, sugerindo um distúrbio na rede microRNA-alvo em pacientes DM1. / Type 1 Diabetes Mellitus (T1DM) results from an autoimmune attack against the pancreatic cells, ceasing insulin production, which causes hyperglycemia. Although associations between oxidative stress, which can cause DNA damage, and T1DM have been demonstrated, only a few studies have reported differential expression of genes associated with response to oxidative stress and DNA repair in T1DM patients. Moreover, microRNAs (post-transcriptional regulators of gene expression) are implicated in many biological processes and pathological conditions; however, only scarce information is available in the literature concerning the expression of microRNAs in T1DM. In order to better understand the regulatory pathways involved in biological processes that are relevant to T1DM, we aimed to investigate the microRNA and mRNA transcriptional expression profiles by microarray analysis (as well as expression of selected proteins) in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) from T1DM patients (n=19) compared with healthy non-diabetic individuals (n=11), emphasizing genes related to response to oxidative stress and DNA repair. Microarray expression results indicated 44 differentially expressed microRNAs (35 up- and nine down-regulated) in T1DM patients, with those microRNAs possessing a discriminatory power to clearly stratify the patients from the controls, including hsa-miR-101, hsa-miR148a, hsa-miR-27b, and hsa-miR-424, whose expression data were confirmed by qRT-PCR. Functional annotation analysis performed on the predicted targets of the differentially expressed microRNAs pointed 22 and 12 annotated KEGG pathways for the overexpressed and repressed microRNAs, respectively, many of them related to cancer. Regarding mRNA microarray results, we detected 277 differentially expressed genes in T1DM patients, with 52% of them being potential targets of the differentially expressed microRNAs in T1DM patients. Among these targets, we identified candidate genes for T1DM as well as genes involved in the biological processes response to oxidative stress and DNA repair, such as UCP3, PTGS2, ATF3, FOSB, DUSP1 and TNFAIP3, whose expression data were confirmed by qRT-PCR. Furthermore, out of the 49 and 55 significantly expressed/enriched gene sets in T1DM patients, respectively, five pathways related to apoptotic signaling, response to hydroperoxide, DNA repair via homologous recombination, and response to endoplasmic reticulum stress were of interest for the present work. Concerning protein expression results (western blotting), PTGS2 and ATF3 expression was not detected for either the patient or the control group, while significant difference in DUSP1 expression was not observed between the two groups, although the corresponding mRNAs of those genes were found induced. Regarding the luciferase assay, our results demonstrated that the interaction between hsa-miR-148a and DUSP1 occurs in the cellular milieu. Therefore, these findings together with those western blotting results suggest that hsa-miR-148a could play a role in DUSP1 translational repression. Altogether, our results indicate distinctive microRNA and mRNA expression profiles in PBMCs from T1DM patients relative to healthy non-diabetic individuals. Furthermore, we have provided novel data regarding microRNA-mRNA interactions in T1DM, in particular involving genes associated with response to oxidative stress and DNA repair, suggesting a perturbation in the microRNA-target network in T1DM patients.